[發明專利]一種氣體分析的進氣裝置及方法

在審

• 申請號: 202011080408.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112129867A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 閆云;張凈普;李旭;孫秋麗;羅文鍵;張雷;李海軍
• 申請（專利權）人: 中船重工（邯鄲）派瑞特種氣體有限公司
• 主分類號: G01N30/20
• 分類號: G01N30/20;G01N30/22;G01N30/32
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張潔;廖輝

本發明涉及一種氣體分析的進氣裝置及方法，屬于化工技術領域。包括待分析氣源容器、匯流排管路、進氣管路、分析儀器、進氣管吹掃支路、抽真空支路、分析儀器吹掃支路和真空泵，每個待分析氣源容器連接的匯流排管路上均依次設有氣源閥、減壓閥、單向閥和支路閥門，所述進氣管路上靠近分析儀器的一端設有進氣閥；多個待分析氣源容器通過匯流排管路與進氣管路的一端連接，進氣管路的另一端與分析儀器連接，所述進氣管吹掃支路的一端接入靠近匯流排一側的進氣管路上，另一端與管路吹掃氣連接；所述分析儀器吹掃支路的一端接入分析儀器，另一端與儀器吹掃氣連接。提高了分析殘氣的置換效率，同時減少了待分析氣源的使用量。

技術領域

本發明涉及一種氣體分析的進氣裝置及方法，屬于化工技術領域。

背景技術

過程檢測和產品檢測是質量控制的重要手段。對于半導體生產工藝，氣體純度或組分含量不達標可能造成器件性能退化、壽命縮短等，甚至導致整個芯片報廢。

通常，在分析儀器外部的取樣管路上安裝待測氣源，對取樣管路直接進行吹掃，然而，在取樣管路的管壁上以及死角中殘留的雜質氣體非常頑固，只有對儀器內部和外部取樣管路進行長時間的吹掃，才能將雜質氣體完全排出，保持管道清潔。這種吹掃方法不僅時間長，檢測速度慢，而且消耗大量待測氣源，大大增加分析成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種氣體分析的進氣裝置及方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種氣體分析的進氣裝置，所述裝置包括待分析氣源容器、匯流排管路、進氣管路、分析儀器、進氣管吹掃支路、抽真空支路、分析儀器吹掃支路和真空泵，多個待分析氣源容器通過匯流排管路與進氣管路的一端連接，進氣管路的另一端與分析儀器連接，每個待分析氣源容器連接的匯流排管路上均依次設有氣源閥、減壓閥、單向閥和支路閥門，所述減壓閥用于將待分析氣源壓力減至所述分析儀器的進氣壓力；所述減壓閥兩側設有旁路，所述旁路上設有旁通閥；所述進氣管路上靠近分析儀器的一端設有進氣閥；所述進氣管吹掃支路的一端接入靠近匯流排一側的進氣管路上，另一端與管路吹掃氣連接；所述管路吹掃氣用于對進氣管路進行吹掃；所述抽真空支路的一端接入靠近進氣閥一側的進氣管路上，另一端接真空泵；所述分析儀器吹掃支路的一端接入分析儀器，另一端與儀器吹掃氣連接；所述儀器吹掃氣用于對分析儀器進行吹掃；所述進氣吹掃支路、抽真空支路、分析儀器吹掃支路上分別設有第一閥門、第二閥門和第二閥門，所述進氣管路上設有壓力傳感器，用于檢測進氣管路中的壓力。

進一步的，所述裝置還包括控制器，所述控制器用于接收壓力傳感器的壓力信號，并控制各個閥門的開閉。

進一步的，所述進氣管路上可通過多條支路連接多個分析儀器，且所述支路上均設有閥門。可用于待分析氣源的不同分析檢測。

進一步的，所述管路吹掃氣與儀器吹掃氣的純度高于待分析氣源純度。

進一步的，所述管路吹掃氣和儀器吹掃氣采用比待分析氣源成本低且不影響分析結果的氣源。

進一步的，所述單向閥、進氣閥、支路閥門、第一閥門、第二閥門和第三閥門均為高壓閥。

進一步的，所述氣源閥、旁通閥、進氣閥、支路閥門、第一閥門、第二閥門和第三閥門均為氣動閥。

一種基于所述裝置的氣體分析方法，所述方法步驟包括：

(1)關閉進氣閥，開啟第三閥門，儀器吹掃氣沿所述分析儀器吹掃支路進入進氣管路，對所述分析儀器進行持續吹掃；避免空氣從儀器尾氣管或管路接縫處進入儀器；

(2)關閉支路閥門和第一閥門，打開第二閥門，使用真空泵對管路抽真空至5～10Pa，保持2～5min后，關閉第二閥門，打開第一閥門，管路吹掃氣沿所述進氣管吹掃支路進入進氣管路，對管路進行吹掃至壓力為0.1～0.2MPa；抽真空和吹掃交替進行數次，將進氣管路內的殘余氣體置換干凈；